某鑒定中心暖通空調(diào)設(shè)計(jì)分析

李成剛

上海黛普工程設(shè)計(jì)咨詢有限公司 上海 200000

1 項(xiàng)目概況

本項(xiàng)目位于北京市昌平區(qū)沙河鎮(zhèn)，總建筑面積52590㎡，包括地下建筑面積11980㎡，地上建筑面積40610㎡，按功能要求和業(yè)務(wù)流線由南至北、由左至右依次建設(shè)1-6號(hào)樓，其中1-2號(hào)樓建筑高9m，3-4號(hào)樓建筑高10.2m，5-6號(hào)樓建筑高13.8m。由基本業(yè)務(wù)用房、特殊業(yè)務(wù)用房和附屬用房組成，業(yè)務(wù)用房根據(jù)實(shí)驗(yàn)室類型分為大理化、大情報(bào)、大法醫(yī)、大痕跡四大類，附屬用房主要包括報(bào)告廳、展陳、業(yè)務(wù)檔案、設(shè)備用房和地下車庫(kù)等。

2 主要設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

本次設(shè)計(jì)主要包括舒適型空調(diào)部分和實(shí)驗(yàn)室空調(diào)部分兩大部分。舒適性空調(diào)部分包括各單體的供暖系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)（含防排煙系統(tǒng)及人防通風(fēng)系統(tǒng)）等方面的設(shè)計(jì)；實(shí)驗(yàn)室空調(diào)部分包括實(shí)驗(yàn)室的主體設(shè)備（通風(fēng)柜、生物安全柜、萬(wàn)向排氣罩、排氣罩、試劑柜等）的排風(fēng)和補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)、潔凈實(shí)驗(yàn)室區(qū)域的潔凈空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)室工藝性空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。在進(jìn)行室內(nèi)暖通設(shè)計(jì)之前，需要對(duì)室外的環(huán)境參數(shù)進(jìn)行測(cè)定，測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表1。設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)《民用建筑供暖通風(fēng)于空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50736-2012、《供熱計(jì)量設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》DB11/1066-2014、《建筑防排煙系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》GB51251-2017等，具體設(shè)計(jì)參數(shù)如表2所示。

表1 室外計(jì)算參數(shù)

表2 舒適型空調(diào)室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù)

（續(xù)表）

本項(xiàng)目工程供熱面積為4.019萬(wàn)㎡，按照65%的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，利用hdy-smad（v1.9.2）軟件對(duì)空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行冷熱負(fù)荷計(jì)算，得到的冷熱負(fù)荷指標(biāo)值如表3所示。項(xiàng)目不進(jìn)行單獨(dú)供熱，利用其旁邊的原有鍋爐房進(jìn)行供熱，項(xiàng)目所在地塊內(nèi)的總供熱面積為7.474萬(wàn)㎡，總的供暖熱負(fù)荷值為8282kW。

表3 冷熱負(fù)荷量

3 冷熱源供應(yīng)設(shè)計(jì)

3.1 熱源供應(yīng)

本項(xiàng)目工程不單獨(dú)設(shè)置熱源供應(yīng)，利用其附近的原有鍋爐房進(jìn)行改造，來(lái)承擔(dān)本次工程的冬季供暖。原有鍋爐房有2臺(tái)2.8兆瓦的燃?xì)鉄崴仩t，現(xiàn)將其拆除，替代2臺(tái)5.6兆瓦的熱水鍋爐作為冬季供暖系統(tǒng)，1臺(tái)1.4兆瓦的熱水鍋爐作為生活熱水系統(tǒng)。熱水機(jī)組理論熱效率超過(guò)93%，供回水溫度為60/50℃[1]。熱力入口裝置安裝在第一層或者地下一層專用計(jì)量表間內(nèi)，每棟樓內(nèi)設(shè)置2個(gè)熱力入口裝置。

3.2 冷源供應(yīng)

冷源設(shè)置在項(xiàng)目東南側(cè)的室外綠地上，供應(yīng)方式為采用3臺(tái)由冷水機(jī)組、冷卻塔、冷凍水泵、補(bǔ)水定壓裝置、水處理等設(shè)備集成式冷水機(jī)組來(lái)承擔(dān)本工程的夏季供，其中2臺(tái)制冷量為900RT，1臺(tái)制冷量為400RT。為了平衡供冷系統(tǒng)內(nèi)的壓力差，在冷凍水供回水總管之間設(shè)置壓差旁通閥，冷凍水供回水溫度為7/12℃，冷卻水供回水溫度為32/37℃。每臺(tái)集成式冷水機(jī)組內(nèi)設(shè)置冷凝器在線清洗裝置及冷凍水容水機(jī)組、冷卻水容水機(jī)組水處理裝置。采用閉式膨脹水灌補(bǔ)水定壓，補(bǔ)水及定壓機(jī)組及軟化水裝置設(shè)置在其中一個(gè)一臺(tái)集成式冷水機(jī)組內(nèi)。

4 通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

通風(fēng)系統(tǒng)式暖通系統(tǒng)中重要的內(nèi)容，形成通風(fēng)的條件式要有風(fēng)壓或者熱壓。本項(xiàng)目主要是利用風(fēng)壓來(lái)改善室內(nèi)空氣環(huán)境。不同類型的區(qū)域通風(fēng)系統(tǒng)不同。

公共衛(wèi)生間設(shè)置獨(dú)立的機(jī)械排風(fēng)系統(tǒng)。排風(fēng)量按照12次/h換氣計(jì)算。

實(shí)驗(yàn)室區(qū)域排風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。排風(fēng)設(shè)備的設(shè)計(jì)排風(fēng)量：1.5米臺(tái)式通風(fēng)柜300m/h～1500m^3/h；1.8米臺(tái)式通風(fēng)柜300m/h～1800m^3/h；萬(wàn)向排氣罩（帶手動(dòng)調(diào)節(jié)閥）150m^3/h；不銹鋼排風(fēng)罩（帶手動(dòng)調(diào)節(jié)閥）500m^3/h；排風(fēng)型試劑柜（含部分通風(fēng)柜低柜）100m^3/h；A2型1500米排風(fēng)型生物安全柜，其排風(fēng)量450m/h。實(shí)驗(yàn)室與排風(fēng)設(shè)備連接的排風(fēng)管道采用耐酸、耐堿的PVC風(fēng)管（高溫室的支管為不銹鋼）制作，排風(fēng)干管采用PP風(fēng)管，閥門(mén)采用PP材質(zhì)，排風(fēng)機(jī)為防腐玻璃鋼排風(fēng)機(jī)。非潔凈實(shí)驗(yàn)室、辦公室的新風(fēng)管、送風(fēng)管、回風(fēng)管道采用鍍鋅鋼板制作，排風(fēng)機(jī)為管道式（柜式）離心式排風(fēng)機(jī)。除部分排風(fēng)機(jī)本層排放外，排風(fēng)管道通過(guò)預(yù)留的排風(fēng)井連接到屋面排風(fēng)機(jī)，排風(fēng)井做完排風(fēng)立管后再砌筑。實(shí)驗(yàn)室的排風(fēng)經(jīng)過(guò)浸漬活性炭纖維過(guò)濾箱處理后，再由玻璃鋼排風(fēng)機(jī)排至室外。排風(fēng)機(jī)集中落地安裝于屋面，排風(fēng)口距屋面3m以上高空過(guò)濾排放，排風(fēng)口采取防雨防蟲(chóng)措施。所有通向室外的排風(fēng)管道，均在排風(fēng)管道末端安裝止回閥，防止倒流。

地下一層變配電室、地下一層弱電機(jī)房、地下一層UPS機(jī)房以及6#樓檔案室。設(shè)獨(dú)立的通風(fēng)及災(zāi)后廢氣排放系統(tǒng)。該房間的送、排風(fēng)風(fēng)管上，在房間隔墻內(nèi)側(cè)安裝電動(dòng)密閉風(fēng)閥[2]。當(dāng)該房間發(fā)生火災(zāi)時(shí)，送、排風(fēng)支管上的電動(dòng)密閉風(fēng)閥可自動(dòng)關(guān)閉，保證該房間能在全封閉條件下采用鹵化物氣體滅火，并防止火勢(shì)自風(fēng)管蔓延到其他房間?；饟錅绾?，可遠(yuǎn)距離啟動(dòng)通風(fēng)設(shè)備及電動(dòng)密閉風(fēng)閥將房間內(nèi)氣體排至室外。平時(shí)排風(fēng)量按照6次/h計(jì)算，災(zāi)后排風(fēng)按照12次/h計(jì)算。平時(shí)送風(fēng)量按照5次/h計(jì)算，災(zāi)后送風(fēng)量按照10次/h計(jì)算。

易燃易爆的房間。設(shè)置獨(dú)立的送排風(fēng)系統(tǒng)，排風(fēng)量按不小于12次/h計(jì)算，補(bǔ)風(fēng)風(fēng)量按照10次/h計(jì)算。事故通風(fēng)系統(tǒng)在室、內(nèi)外便于操作處設(shè)電氣開(kāi)關(guān)，風(fēng)機(jī)為防爆風(fēng)機(jī)。

柴油發(fā)電機(jī)房。根據(jù)電氣專業(yè)所提供柴油發(fā)電機(jī)參數(shù)，柴油發(fā)電機(jī)自帶排風(fēng)裝置。設(shè)置排風(fēng)導(dǎo)管將柴油發(fā)電機(jī)產(chǎn)生余熱排至室外，并設(shè)置相應(yīng)機(jī)械補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)。柴油發(fā)電機(jī)房、儲(chǔ)油間設(shè)置平時(shí)通風(fēng)換氣的送排風(fēng)系統(tǒng)，平時(shí)排風(fēng)量按照6次/h計(jì)算，災(zāi)后排風(fēng)按照12次/h計(jì)算；平時(shí)送風(fēng)量按照5次/h計(jì)算，災(zāi)后送風(fēng)量按照10次/h計(jì)算[3]。

地下車庫(kù)。按照防火分區(qū)設(shè)置送、排風(fēng)系統(tǒng)。排風(fēng)量按6次/h計(jì)算，送風(fēng)量為排風(fēng)量的83%。排風(fēng)系統(tǒng)為排風(fēng)與排煙合用系統(tǒng)，平時(shí)與火災(zāi)時(shí)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。風(fēng)機(jī)設(shè)置在于通風(fēng)機(jī)房?jī)?nèi)，均為離心式風(fēng)機(jī)箱，減振安裝。設(shè)置與送、排風(fēng)系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)的CO監(jiān)測(cè)裝置。

5 實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)自控設(shè)計(jì)

5.1 通風(fēng)柜變風(fēng)量控制

通過(guò)柜門(mén)位置傳感器檢測(cè)通風(fēng)柜調(diào)節(jié)門(mén)開(kāi)度變化，經(jīng)通風(fēng)柜控制器運(yùn)算處理，直接控制通風(fēng)柜變風(fēng)閥門(mén)開(kāi)度，從而調(diào)節(jié)[4]。通風(fēng)柜排風(fēng)量，完成面風(fēng)速的調(diào)節(jié)。當(dāng)調(diào)節(jié)窗位置不變后，面風(fēng)速傳感器實(shí)測(cè)通風(fēng)柜面風(fēng)速，進(jìn)行精確微調(diào)。面風(fēng)速傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)通風(fēng)柜的面風(fēng)速，面風(fēng)速過(guò)高或過(guò)低，及時(shí)報(bào)警。當(dāng)出現(xiàn)異常情況時(shí)，開(kāi)啟緊急排放模式控制系統(tǒng)將全部打開(kāi)風(fēng)閥，排放系統(tǒng)內(nèi)可能排出的最大風(fēng)量，不受面風(fēng)速值的控制。通過(guò)上述控制保證通風(fēng)柜面風(fēng)速維持在一個(gè)恒定值。

5.2 送排風(fēng)機(jī)變頻控制

所有實(shí)驗(yàn)室送排風(fēng)機(jī)組均為變頻風(fēng)機(jī)，同時(shí)在送排風(fēng)主管上設(shè)置靜壓傳感器，送排風(fēng)機(jī)組能夠通過(guò)靜壓傳感器自動(dòng)調(diào)節(jié)，風(fēng)機(jī)運(yùn)行頻率，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)變風(fēng)量控制。

5.3 房間壓差控制

含有通風(fēng)柜的房間應(yīng)為此負(fù)壓狀態(tài)，通風(fēng)柜設(shè)置有變風(fēng)量閥，補(bǔ)風(fēng)管上對(duì)應(yīng)也設(shè)置變風(fēng)量調(diào)節(jié)閥，房間將采用余風(fēng)量來(lái)維持房間壓差，當(dāng)排風(fēng)量發(fā)生變化時(shí)，送風(fēng)量對(duì)應(yīng)也做出響應(yīng)調(diào)節(jié)[5]。

6 結(jié)束語(yǔ)

該工程項(xiàng)目暖通設(shè)計(jì)分舒適型和實(shí)驗(yàn)室兩大功能區(qū)。雖是按照民用建筑的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，但實(shí)際功能又有別于民用建筑。分析介紹了項(xiàng)目暖通設(shè)計(jì)參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)、冷熱源供應(yīng)、通風(fēng)系統(tǒng)、實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)自控系統(tǒng)4個(gè)方面，不同的區(qū)域應(yīng)該設(shè)置不同的暖通標(biāo)準(zhǔn)，因地制宜。為了最大限度地利用和節(jié)約資源，根據(jù)實(shí)地情況利用周邊附件的供暖源。